Специалисты Московского авиационного института разработали программный комплекс, который позволяет одновременно оценивать прочность и динамическое поведение композитных крыльев. Новая технология должна помочь выявлять опасные режимы работы конструкции ещё до начала лётных испытаний и сократить время разработки новых летательных аппаратов.
Разработка предназначена для анализа аэроупругости — способности конструкции изменять форму и испытывать колебания под воздействием воздушных потоков и нагрузок. Особенно важен этот расчёт для современных самолётов с крыльями из композитных материалов, которые отличаются высокой прочностью и малой массой, но требуют более сложного моделирования по сравнению с металлическими конструкциями.
Как пояснили разработчики из МАИ, композитные материалы, включая углепластики и стеклопластики, имеют разные характеристики в зависимости от направления укладки волокон. Из-за этого крыло может по-разному реагировать на нагрузки в разных направлениях, что усложняет прогнозирование его поведения в полете.
Ранее инженеры обычно проводили расчёты в несколько этапов: сначала проверяли статическую прочность крыла под нагрузкой, затем отдельно анализировали динамические характеристики и вероятность возникновения флаттера — самопроизвольных быстро усиливающихся колебаний конструкции. При выявлении проблемы проект приходилось возвращать на доработку.
Новый подход объединяет эти проверки в единую модель. Это позволяет быстрее оценивать поведение крыла и снижает количество повторных циклов проектирования.